量程自动转换的数字式频率计的设计开题报告

题目：量程自动转换的数字式频率计的设计开题报告
一 选题依据（包括：国内外目前对该论题的研究现状、水平及发展趋势简述；选题的理论意义、现实意义级应用价值；将在哪些方面有所进展或突破及可达到的水平等）
数字频率计是一种能够测量信号频率的数字测量仪器。它被广泛应用于航天、航空、电子、自动化测量、测控等领域。本文利用测频原理，设计一个量程自动转换数字式频率计，主要硬件电路由Altera公司生产的复杂可编程逻辑（CPLD）EPM7128构成。复杂可编程逻辑器件CPLD芯片EPM7128SLC84-15完成各种时序逻辑控制、计数功能。在QUARTUS II平台上，用VHDL语言编程完成了CPLD的软件设计、编译、调试、仿真和下载。由于本系统采用了先进的EDA技术，不但大大缩短了开发研制周期，而且使本系统具有结构紧凑、体积小，可靠性高，测频范围宽、精度高等优点。

二 研究内容（包括：课题研究的目标，为实现目标需要研究的主要具体内容，研究中需要重点解决的问题，研究中存在的难点问题及拟采取的解决措施）

课题研究的目标：用所学的数电知识设计一个测量范围为1MKz，有两档10Kz和1MKz，这两档可以实现自动转换，通过溢出信号来实现。
主要具体内容：一：用555定时器构成多谐振荡器可以产生1s的基准信号。 [版权所有：http://DOC163.com]
二：分频即计数，10Kz和1MKz的频率可以用六个十进制的计数器74160连接来实现。
三：换挡可以把10Kz和1MKz的溢出信号分别接到1线2线译码器上，通过不同的溢出信号自动的换挡。
四：显示数据可以用四个数码管来分别显示所测量的频率。
重点解决的问题; 1．秒信号的发生电路
秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。需要的芯片有集成电路555定时器，还有电阻和电容。下图为其电路图：

振荡电路是数字钟的核心部分，它的频率和稳定性直接关系到表的精度。因此选择555定时器构成的多谐振荡器，其中电容C1为47微法，C2为0.01微法，两个电阻R1=R2=10K欧姆。此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为：
f=1.43/［（R1+2R2）C］ （3-1）
由公式（3-1）代入R1 ，R2和C的值得，f=1Hz。即其输出频率为1Hz的矩形波信号

2.如何产生10Kz和1MKz的频率可以用五个十进制的计数器74160连接来实现。由于以前所学数电知识可知，一个74160最多计数到十，所以四个就可以产生10KHz的频率，六个就可以产生1MKz的频率。两片计数器采用串行进位法，低位片的进位端作为高位片的CLK，两片同时处于计数状态。 [资料来源：http://Doc163.com]
3.换挡：2线4线译码器可以有四种状态可以选择其中的两种状态，正好对应着10KHz和1MKz,用计数器的溢出信号作为译码器的输入端。
4.显示评率:用数码管可以频率可以用四片数码管和计数器相连。


难点问题：秒信号的产生和计数器产生两种不同的频率。
解决办法：先把电路图画好，在protel中进行仿真，确保无误后，再购买实际的电路硬件和电路 进行焊接。


研究计划及进度安排：
第一阶段（2018.12.24-2019.1.2）：确定毕业论文，写好文开题报告，并根据相关主题在图书馆以及万方和中国知网查阅资料。
第二阶段（2019年1月-2019年3月）：对毕业论文继续完善、填充，对自己论文有一个清晰的认识和理解以准备开题答辩，结合网上资料做相应的书籍认真学习，并初步完成毕业设计。
第三阶段（2019.4月-2019年5月）：由毕业设计的相关要求完善和修改毕业设计，结合相关文献资料通过查阅资料翻看文献，撰写论文初稿。对论文初稿进行修改并与指导老师交流，询问需要提升改善的地方。按照学校关于毕业论文设计具体格式要求对论文进行全面的修改，完成论文。
主要的参考文献：
阎石，王红 《数字电子技术基础》第五版 高等教育出版社 [资料来源：http://doc163.com]
数字电路实验教程/21世纪高等学校规划教材•电子信息
饶增仁，安红心，汤书森 等 著
潘松，黄继业 《EDA技术实用教程》第五版 科学出版社 [资料来源：www.doc163.com]